酶細(xì)胞和原生質(zhì)體的固定化ppt課件

1、 固定化細(xì)胞的定義固定化細(xì)胞的定義 固定在載體上并在一定空間范圍內(nèi)能進(jìn)固定在載體上并在一定空間范圍內(nèi)能進(jìn)展生命活動的細(xì)胞。展生命活動的細(xì)胞。 固定化活細(xì)胞能進(jìn)展正常的生長、繁衍固定化活細(xì)胞能進(jìn)展正常的生長、繁衍和新陳代謝。和新陳代謝。7.7 7.7 細(xì)胞固定化細(xì)胞固定化2、固定化細(xì)胞的適用對象、固定化細(xì)胞的適用對象 產(chǎn)胞外酶的微生物細(xì)胞產(chǎn)胞外酶的微生物細(xì)胞 底物和產(chǎn)物分子易經(jīng)過細(xì)胞膜底物和產(chǎn)物分子易經(jīng)過細(xì)胞膜 胞內(nèi)不存在產(chǎn)物的分解系統(tǒng)和副反響，胞內(nèi)不存在產(chǎn)物的分解系統(tǒng)和副反響，可經(jīng)過調(diào)理可經(jīng)過調(diào)理pH pH 或加熱等消除副反響的發(fā)或加熱等消除副反響的發(fā)生。生。3、固定化細(xì)胞的特點(diǎn)、固定化細(xì)胞的

2、特點(diǎn)細(xì)胞特性細(xì)胞特性+生物催化劑生物催化劑+固相催化固相催化劑劑 無須進(jìn)展酶的分別純化無須進(jìn)展酶的分別純化 堅(jiān)持酶的原始形狀，酶回收率堅(jiān)持酶的原始形狀，酶回收率高高 比固定化酶穩(wěn)定性高比固定化酶穩(wěn)定性高 細(xì)胞內(nèi)酶輔助因子可再生細(xì)胞內(nèi)酶輔助因子可再生 細(xì)胞本身含多酶體系細(xì)胞本身含多酶體系 抗污染才干強(qiáng)抗污染才干強(qiáng)7.7.1 細(xì)胞固定化的方法細(xì)胞固定化的方法 吸附法吸附法 包埋法包埋法1、吸附法、吸附法 酵母細(xì)胞：pH3-5多孔陶瓷 植物細(xì)胞：中空纖維 動物細(xì)胞：2、包埋法、包埋法 瓊脂凝膠包埋法瓊脂凝膠包埋法 海藻酸鈣凝膠包埋法海藻酸鈣凝膠包埋法 角叉菜膠包埋法角叉菜膠包埋法 明膠包埋法明膠包埋

3、法 聚丙烯酰胺凝膠包埋法聚丙烯酰胺凝膠包埋法 光交聯(lián)樹脂包埋法光交聯(lián)樹脂包埋法固定化微生物細(xì)胞的特點(diǎn)固定化微生物細(xì)胞的特點(diǎn) 固定化微生物細(xì)胞堅(jiān)持了細(xì)胞的完好構(gòu)造和天固定化微生物細(xì)胞堅(jiān)持了細(xì)胞的完好構(gòu)造和天然形狀，穩(wěn)定性好。然形狀，穩(wěn)定性好。 固定化微生物細(xì)胞堅(jiān)持了細(xì)胞內(nèi)原有的酶系、固定化微生物細(xì)胞堅(jiān)持了細(xì)胞內(nèi)原有的酶系、輔酶體系和代謝調(diào)控體系。輔酶體系和代謝調(diào)控體系。 發(fā)酵穩(wěn)定性好，可以反復(fù)運(yùn)用或者延續(xù)運(yùn)用較發(fā)酵穩(wěn)定性好，可以反復(fù)運(yùn)用或者延續(xù)運(yùn)用較長的一段時間。長的一段時間。 固定化微生物細(xì)胞密度提高，可以提高產(chǎn)率。固定化微生物細(xì)胞密度提高，可以提高產(chǎn)率。提高工程菌的質(zhì)粒穩(wěn)定性。提高工程菌的質(zhì)

4、粒穩(wěn)定性。 7.7.2 微生物細(xì)胞固定化微生物細(xì)胞固定化 利用固定化微生物消費(fèi)各種產(chǎn)物利用固定化微生物消費(fèi)各種產(chǎn)物 固定化微生物細(xì)胞制造微生物傳感器固定化微生物細(xì)胞制造微生物傳感器2、固定化微生物細(xì)胞的運(yùn)用、固定化微生物細(xì)胞的運(yùn)用1固定化植物細(xì)胞具有以下特點(diǎn)：固定化植物細(xì)胞具有以下特點(diǎn)： 提高植物細(xì)胞的存活率和穩(wěn)定性。提高植物細(xì)胞的存活率和穩(wěn)定性。 被束縛在一定的空間范圍內(nèi)進(jìn)展生命活動，被束縛在一定的空間范圍內(nèi)進(jìn)展生命活動，不容易聚集成團(tuán)。不容易聚集成團(tuán)。 可以簡便地在不同的培育階段改換不同的培可以簡便地在不同的培育階段改換不同的培育液，利于細(xì)胞的生長及消費(fèi)各種所需的次級育液，利于細(xì)胞的生長及

5、消費(fèi)各種所需的次級代謝物。代謝物。 可反復(fù)運(yùn)用或延續(xù)運(yùn)用較長的一段時間，大可反復(fù)運(yùn)用或延續(xù)運(yùn)用較長的一段時間，大大縮短消費(fèi)周期，提高產(chǎn)率。大縮短消費(fèi)周期，提高產(chǎn)率。 易于與培育液分別，利于產(chǎn)品的分別純化，易于與培育液分別，利于產(chǎn)品的分別純化，提高產(chǎn)質(zhì)量量。提高產(chǎn)質(zhì)量量。7.7.3 植物細(xì)胞固定化植物細(xì)胞固定化 吸附法：泡沫塑料、中空纖維吸附法：泡沫塑料、中空纖維 包埋法：多孔凝膠包埋法：多孔凝膠2、植物細(xì)胞固定化的方法、植物細(xì)胞固定化的方法3、固定化植物細(xì)胞的運(yùn)用、固定化植物細(xì)胞的運(yùn)用1固定化動物細(xì)胞有以下特點(diǎn)：固定化動物細(xì)胞有以下特點(diǎn)： 提高細(xì)胞存活率提高細(xì)胞存活率 提高產(chǎn)率提高產(chǎn)率 可反復(fù)

6、運(yùn)用或延續(xù)運(yùn)用較長的時可反復(fù)運(yùn)用或延續(xù)運(yùn)用較長的時間間 固定化細(xì)胞易于與產(chǎn)物分開，利固定化細(xì)胞易于與產(chǎn)物分開，利于產(chǎn)物分別純化，提高產(chǎn)質(zhì)量量。于產(chǎn)物分別純化，提高產(chǎn)質(zhì)量量。 7.7.4 動物細(xì)胞固定化動物細(xì)胞固定化 吸附法：轉(zhuǎn)瓶、微載體、中空纖維吸附法：轉(zhuǎn)瓶、微載體、中空纖維 包埋法：凝膠包埋、半透膜包埋包埋法：凝膠包埋、半透膜包埋2、動物細(xì)胞固定化方法、動物細(xì)胞固定化方法3、固定化動物細(xì)胞的運(yùn)用、固定化動物細(xì)胞的運(yùn)用 原那么：破壞細(xì)胞壁分別出原生質(zhì)體同時不影響原那么：破壞細(xì)胞壁分別出原生質(zhì)體同時不影響細(xì)胞完好性，更不能破壞內(nèi)部構(gòu)造。細(xì)胞完好性，更不能破壞內(nèi)部構(gòu)造。7.8 原生質(zhì)體固定化原生質(zhì)

7、體固定化搜集對數(shù)生長期細(xì)胞搜集對數(shù)生長期細(xì)胞懸浮在高滲溶液懸浮在高滲溶液加細(xì)胞壁水解酶加細(xì)胞壁水解酶分別分別原生質(zhì)體原生質(zhì)體7.8.1 原生質(zhì)體的制備原生質(zhì)體的制備7.8.2 原生質(zhì)體的固定原生質(zhì)體的固定凝膠包埋法凝膠包埋法 瓊脂瓊脂-多孔醋酸纖維素固定化法多孔醋酸纖維素固定化法 海藻酸鈣凝膠固定化法海藻酸鈣凝膠固定化法 角叉菜膠固定化法角叉菜膠固定化法 光交聯(lián)樹脂固定化法光交聯(lián)樹脂固定化法1瓊脂瓊脂-多孔醋酸纖維固定法：用生理鹽水配制多孔醋酸纖維固定法：用生理鹽水配制3-4的瓊脂，加熱，溶解，滅菌后冷至的瓊脂，加熱，溶解，滅菌后冷至50左左右，與等體積一定濃度的原生質(zhì)體混合，將混合右，與等體

8、積一定濃度的原生質(zhì)體混合，將混合液滴加于多孔醋酸纖維上，置冰箱冷卻凝固。液滴加于多孔醋酸纖維上，置冰箱冷卻凝固。2海藻酸鈣凝膠固定法：以海藻酸鈣凝膠固定法：以3-6海藻酸鈉溶海藻酸鈉溶液與等體積一定濃度的原生質(zhì)體混合，混合液滴液與等體積一定濃度的原生質(zhì)體混合，混合液滴入入CaCl2溶液中，并浸泡溶液中，并浸泡1-2h。即成。即成。3角叉菜膠固定法角叉菜膠固定法 配制配制1-8角叉菜膠加熱溶解，角叉菜膠加熱溶解，滅菌后，冷卻至滅菌后，冷卻至50左右，與等體積原生質(zhì)體混合，混合左右，與等體積原生質(zhì)體混合，混合液滴入一定濃度的預(yù)冷液滴入一定濃度的預(yù)冷KCl中，即得球狀固定化原生質(zhì)體。中，即得球狀固定化原生質(zhì)體。4光交聯(lián)樹脂固定法光交聯(lián)樹脂固定法 配制配制30-60濃度的光交聯(lián)樹脂濃度的光交聯(lián)樹脂預(yù)聚體加熱溶解后，在預(yù)聚體加熱溶解后，在50左右加人左右加人1光敏劉與等體光敏劉與等體積的原生質(zhì)體混合后，攤成薄層經(jīng)紫外光照射，聚合后構(gòu)積的原生質(zhì)體混合后，攤成薄層經(jīng)紫外光照射，聚合后構(gòu)成小塊，制成片狀的固定化原生質(zhì)體。成小塊，制成片狀的固定化原生質(zhì)體。 固定化原生質(zhì)體用于消費(fèi)各種氨基酸、酶和生物堿等物質(zhì)固定化原生質(zhì)體用于消費(fèi)各種氨基酸、酶和生物堿等物質(zhì)以及甾體轉(zhuǎn)化等。以及甾體轉(zhuǎn)化等。7.8.3 固定化原生質(zhì)體的